(57)【要約】  つぶつぶ感を低減し、色ムラや輝度ムラを抑制することができる発光装置を提供する。  本発明に係る発光装置（１００）は、基板（１０）と、基板（１０）に実装された複数のＬＥＤチップ（２１）及び光波長変換体を含みＬＥＤチップ（２１）のそれぞれを被覆する蛍光体含有樹脂（２２）を含む複数の発光部（２０）を備える。さらに、基板（１０）上であって、隣り合う発光部（２０）の間に設けられた導光部材（３０）を備える。また、導光部材（３０）は、蛍光体含有樹脂（２２）の一部を覆うように形成される。
2012001938.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板に実装された複数の半導体発光素子及び光波長変換体を含み前記半導体発光素子のそれぞれを被覆する波長変換層を含む複数の発光部と、
前記基板上であって、隣り合う発光部の間に設けられた導光部材と、を備える
発光装置。
【請求項２】
前記導光部材は、前記波長変換層と隣接している
請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記導光部材は、前記波長変換層の一部を覆うように形成される
請求項１又は２に記載の発光装置。
【請求項４】
少なくとも前記導光部材の前記半導体発光素子側の端部が、前記発光部の輪郭線又は当該輪郭線の延長線と前記基板との交点から延びる法線よりも前記半導体発光素子側に位置する
請求項３に記載の発光装置。
【請求項５】
前記導光部材は、隣り合う発光部を連結する
請求項１〜４のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項６】
前記導光部材は、当該導光部材内を導光する光を拡散させる機能を有する
請求項１〜５のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項７】
前記導光部材は、拡散材を含有する
請求項６に記載の発光装置。
【請求項８】
前記導光部材における前記拡散材の密度は、前記半導体発光素子から遠ざかるに従って大きくなる
請求項７に記載の発光装置。
【請求項９】
前記波長変換層の屈折率をｎ１とし、前記導光部材の屈折率をｎ２とすると、
ｎ１≦ｎ２である
請求項１〜７のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１０】
前記導光部材は、透明樹脂である
請求項１〜９のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１１】
前記波長変換層は、前記半導体発光素子の光を励起する蛍光体を含む蛍光体層である
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１２】
前記波長変換層は、ドーム状である
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１３】
前記基板は、長尺状であり、
前記複数の発光部及び前記導光部材は、前記基板の長手方向に沿って直線状に一列で配置されている
請求項５に記載の発光装置。
【請求項１４】
隣り合う前記導光部材の距離をＤ１とし、前記基板の長手方向の長さをＬ１とすると、
０≦Ｄ１／Ｌ１≦Ｌ１／２ｎ
である
請求項１３に記載の発光装置。
【請求項１５】
前記基板の短手方向の長さをＬ２としたときに、
１０≦Ｌ１／Ｌ２
である
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１６】
前記発光部の高さをｈ１とし、前記導光部材の高さをｈ２とすると、
０＜ｈ１／ｈ２≦１
である
請求項１〜１５のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１７】
前記基板上に、前記導光部材の端部の位置を規制するための溝が形成される
請求項１〜１６のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１８】
請求項１〜１７のいずれか１項に記載の発光装置を備える
バックライトユニット。
【請求項１９】
請求項１８に記載のバックライトユニットと、
前記バックライトユニットから照射される光の光路上に配置された液晶パネルと、を備える
液晶表示装置。
【請求項２０】
請求項１〜１６のいずれか１項に記載の発光装置を備える
照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置、バックライトユニット、液晶表示装置及び照明装置に関し、特に、半導体発光素子を用いた発光装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等の半導体発光素子は、高効率で省スペースな光源として、液晶テレビ等の液晶表示装置におけるバックライト光源、又は、照明装置における照明用光源等として広く利用されている。【０００３】
バックライト光源や照明用光源におけるＬＥＤは、発光装置（発光モジュール）として構成されている。この発光装置は、基板上に配置されたＬＥＤが樹脂によって封止されて構成される。例えば、エッジライト型のバックライトユニットでは、複数個のＬＥＤが基板上に一次元的に配列されて構成される発光装置が用いられる。【０００４】
このような発光装置は白色光源として利用されることが多く、例えば特許文献１には、青色ＬＥＤを用いて黄色蛍光体を励起することにより白色光を発光する発光装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１４２１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年、基板上にＬＥＤを用いた発光装置を実装し、直管蛍光ランプ、バックライトのような従来の光源に代替するＬＥＤ光源の開発が検討されている。【０００７】
このような光源に搭載する発光装置におけるＬＥＤとしては、表面実装型（ＳＭＤ：Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｍｏｕｎｔ  Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＯＢ型（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｂｏａｒｄ）等がある。【０００８】
ＳＭＤ型の発光装置は、樹脂等で成型されたキャビティの中にＬＥＤチップを実装し、当該キャビティ内を蛍光体含有樹脂によって封入したパッケージ型の発光装置である。【０００９】
一方、ＣＯＢ型の発光装置は、基板上にＬＥＤそのもの（ベアチップ）を直接実装するものであり、ベアチップと基板上の配線パターンとをワイヤボンディングし、ベアチップを蛍光体含有樹脂によって封止したものである。【００１０】
ＳＭＤ型と比べてＣＯＢ型の発光装置はコスト面および光率に優れることから、ＣＯＢ型の発光装置を採用した代替光源の開発を望む声が高い。【００１１】
このＣＯＢ型の発光装置の一例について、図１０Ａ〜図１０Ｃを用いて説明する。図１０Ａは、ＣＯＢ型の発光装置の一例の外観斜視図であり、図１０Ｂは、図１０Ａに示す発光装置の一例における一部拡大平面図であり、図１０Ｃは、図１０ＢのＸ−Ｘ’線に沿って切断した発光装置の一例における一部拡大断面図である。【００１２】
図１０Ａに示すように、発光装置７００は、基板７１０と、基板７１０上に直線状に設けられた複数の発光部７２０とを備える。また、図１０Ｂ及び図１０Ｃに示すように、発光装置７００における発光部７２０は、基板７１０上に実装された複数のＬＥＤチップ７２１と、各ＬＥＤチップ７２１を封止するためのドーム状の蛍光体含有樹脂７２２（蛍光体層）とからなる。さらに、発光装置７００は、基板７１０にパターン形成された金属配線７４０と、金属配線７４０とＬＥＤチップ７２１の電極とを接続するワイヤ７６０とを備える。【００１３】
蛍光体含有樹脂７２２には、所定の蛍光体粒子が分散されており、当該蛍光体粒子によってＬＥＤチップ７２１の発光光が色変換され、発光装置から所望の色の光が放出される。例えば、ＬＥＤチップ７２１として青色光を発光する青色ＬＥＤチップを用い、蛍光体粒子として黄色蛍光体粒子を用いることにより、黄色蛍光体粒子は青色ＬＥＤチップの青色光によって励起されて黄色光を放出し、当該黄色光と青色ＬＥＤチップの青色光とによって白色光が放出される。【００１４】
しかしながら、図１０Ａ〜図１０Ｃに示す発光装置７００では、発光部７２０とそれ以外の非発光部とが存在するので、つぶつぶ感を与えたり（外見表示性の低下）、色ムラや輝度ムラが発生するという問題がある。【００１５】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、つぶつぶ感を低減し、色ムラや輝度ムラを抑制することができる発光装置等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するために、本発明に係る発光装置の一態様は、基板と、前記基板に実装された複数の半導体発光素子及び光波長変換体を含み前記半導体発光素子のそれぞれを被覆する波長変換層を含む複数の発光部と、前記基板上であって、隣り合う発光部の間に設けられた導光部材とを備えるものである。【００１７】
このように、隣り合う発光部の間に導光部材を備えているので、発光部からの光を導光部材に導光させることができる。これにより、発光部からの光出射に加えて発光部間の導光部材からも光を出射させることができるので、見かけ上の発光領域を拡大させることができる。従って、つぶつぶ感を抑制することができ、色ムラや輝度ムラを抑制して輝度均一性を向上させることができる。【００１８】
さらに、本発明に係る発光装置の一態様において、前記導光部材は、前記波長変換層と隣接していることが好ましい。【００１９】
これにより、発光部からの光を導光部材に容易に導光させることができる。【００２０】
さらに、本発明に係る発光装置の一態様において、前記導光部材は、前記波長変換層の一部を覆うように形成されることが好ましい。【００２１】
これにより、波長変換層における導光部材で覆った部分から導光部材へと光を導光させて発光領域を拡大させるとともに、波長変換層における導光部材で覆わない部分からは導光部材を介さずに波長変換層から直接光を放出させることができる。従って、発光部における光取り出し量を低下させずに、発光領域を拡大させることができる。さらに、波長変換層の両側部分を導光部材によって被覆することにより、光路長が長い部分に導光部材を形成することができるので、色ムラ（色分離）を低減することができる。【００２２】
さらに、本発明に係る発光装置の一態様において、少なくとも前記導光部材の前記半導体発光素子側の端部が、前記発光部の輪郭線又は当該輪郭線の延長線と前記基板との交点から延びる法線よりも前記半導体発光素子側に位置することが好ましい。【００２３】
これにより、発光部から直接放出する光と導光部材を介して放出する光との光量のバランスを適度なものとすることができ、輝度均一性を向上させることができる。【００２４】
さらに、本発明に係る発光装置の一態様において、前記導光部材は、隣り合う発光部を連結することが好ましい。【００２５】
これにより、発光部間において隙間なく連続的に発光領域を形成することができる。従って、つぶつぶ感をより一層抑制することができ、色ムラや輝度ムラを一層抑制することにより、長尺方向における輝度均一性をさらに向上させることができる。【００２６】
さらに、本発明に係る発光装置の一態様において、前記導光部材は、当該導光部材内を導光する光を拡散させる機能を有することが好ましい。【００２７】
これにより、導光部材内を伝播する発光部からの光の進行方向を変えて、当該光を光取り出し面に向けて進行させることができる。従って、導光部材における光取り出し効率を向上させることができる。【００２８】
さらに、本発明に係る発光装置の一態様において、前記導光部材は、拡散材を含有することが好ましい。【００２９】
これにより、拡散材によって容易に光の進行方向を変えることができる。【００３０】
さらに、本発明に係る発光装置の一態様において、前記導光部材における前記拡散材の密度は、前記半導体発光素子から遠ざかるに従って大きくなることが好ましい。【００３１】
これにより、導光部材内の輝度均一性を向上させることができる。【００３２】
さらに、本発明に係る発光装置の一態様において、前記波長変換層の屈折率をｎ１とし、前記導光部材の屈折率をｎ２とすると、ｎ１≦ｎ２であることが好ましい。【００３３】
これにより、発光部の光を容易に導光部材に入射させることができる。【００３４】
さらに、本発明に係る発光装置の一態様において、前記導光部材は、透明樹脂であることが好ましい。【００３５】
これにより、発光部からの光を、光取り出し効率を低下させることなく導光部材内に伝播させることができる。【００３６】
さらに、本発明に係る発光装置の一態様において、前記波長変換層は、前記半導体発光素子の光を励起する蛍光体を含む蛍光体層であることが好ましい。【００３７】
これにより、蛍光体層の蛍光体によって半導体発光素子の光を励起することができ、蛍光体によって波長が変換された光と波長が変換されない光とを出射することができる。【００３８】
さらに、本発明に係る発光装置の一態様において、前記波長変換層は、ドーム状であることが好ましい。【００３９】
これにより、光配向性の高い発光部を構成することができる。【００４０】
さらに、本発明に係る発光装置の一態様において、前記基板は、長尺状であり、前記複数の発光部及び前記導光部材は、前記基板の長手方向に沿って直線状に一列で配置されていることが好ましい。【００４１】
これにより、基板の長手方向におけるつぶつぶ感を抑制して、基板の長手方向における輝度均一性を向上させることができる。【００４２】
さらに、本発明に係る発光装置の一態様において、隣り合う前記導光部材の距離をＤ１とし、前記基板の長手方向の長さをＬ１とすると、０≦Ｄ１／Ｌ１≦Ｌ１／２ｎであることが好ましい。【００４３】
これにより、つぶつぶ感をほぼ抑制することができ、基板の長手方向における輝度均一性を向上させることができる。【００４４】
さらに、本発明に係る発光装置の一態様において、前記基板の短手方向の長さをＬ２としたときに、１０≦Ｌ１／Ｌ２であることが好ましい。【００４５】
これにより、アスペクト比が大きい長尺状の発光装置とすることができる。【００４６】
さらに、本発明に係る発光装置の一態様において、前記発光部の高さをｈ１とし、前記導光部材の高さをｈ２とすると、０＜ｈ１／ｈ２≦１であることが好ましい。【００４７】
これにより、発光部における光取り出し量を低下させることなく、つぶつぶ感を抑制することができる。【００４８】
さらに、本発明に係る発光装置の一態様において、前記基板上に、前記導光部材の端部の位置を規制するための溝が形成されることが好ましい。【００４９】
これにより、導光部材の端部の位置を溝の縁によって規制することができるので、導光部材を形成する領域を容易に制御することができる。【００５０】
また、本発明に係るバックライトユニットの一態様は、上記本発明に係る発光装置の一態様の少なくともいずれか１つを備えるものである。【００５１】
また、本発明に係る液晶表示装置の一態様は、上記本発明に係るバックライトの一態様と、前記バックライトユニットから照射される光の光路上に配置された液晶パネルと、を備えるものである。【００５２】
また、本発明に係る照明装置の一態様は、上記本発明に係る発光装置の一態様の少なくともいずれか１つを備えるものである。
【発明の効果】
【００５３】
本発明に係る発光装置によれば、つぶつぶ感を低減し、色ムラや輝度ムラを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明の第１の実施形態に係る発光装置の外観斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、本発明の第１の実施形態に係る発光装置の平面図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、本発明の第１の実施形態に係る発光装置の断面図（図１ＢのＸ−Ｘ’線断面図）である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施形態に係る発光装置の一部拡大断面図（図１Ｃの領域Ｙの拡大図）である。
【図３Ａ】図３Ａは、本発明の第１の実施形態に係る発光装置の発光時における外観写真である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、比較例に係る発光装置の発光時における外観写真である。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明の第２の実施形態に係る発光装置の平面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本発明の第２の実施形態に係る発光装置の断面図（図４ＡのＸ−Ｘ’線断面図）である。
【図５Ａ】図５Ａは、本発明の第３の実施形態に係る発光装置の断面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、本発明の第３の実施形態における他の例に係る発光装置の断面図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、本発明の第４の実施形態における発光装置の平面図である。
【図５Ｄ】図５Ｄは、本発明の第４の実施形態における発光装置を製造する際の模式断面図である。
【図６】図６は、本発明の第５の実施形態に係るバックライトユニットの分解斜視図である。
【図７】図７は、本発明の第６の実施形態に係る液晶表示装置の断面図である。
【図８】図８は、本発明の第７の実施形態に係る照明装置の断面図である。
【図９Ａ】図９Ａは、本発明の変形例に係る照明装置の平面図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、本発明の変形例に係る照明装置の断面図（図９ＡのＹ−Ｙ’線断面図）である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、発光装置の一例（比較例）を示す外観斜視図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、発光装置の一例（比較例）を示す平面図である。
【図１０Ｃ】図１０Ｃは、発光装置の一例（比較例）を示す断面図（図１０ＢのＸ−Ｘ’線断面図）である。
【発明を実施するための形態】
【００５５】
以下、本発明の実施形態に係る発光装置、バックライトユニット、液晶表示装置及び照明装置について、図面を参照しながら説明するが、本発明は、請求の範囲の記載に基づいて特定される。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、請求項に記載されていない構成要素は、本発明の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成するものとして説明される。なお、本実施形態において例示される構成の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるものであり、本発明はそれらの例示に限定されるものではない。また、各図において、寸法等は厳密に一致しない。
【００５６】
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態に係る発光装置１００について、図１Ａ〜図１Ｃ及び図２を参照して説明する。図１Ａは、本発明の第１の実施形態に係る発光装置の概観斜視図である。図１Ｂは、図１Ａに示す本発明の第１の実施形態に係る発光装置の平面図である。図１Ｃは、図１Ｂに示すＸ−Ｘ’線に沿って切断した本発明の第１の実施形態に係る発光装置の断面図である。図２は、図１Ｃの破線で囲まれる領域Ｙの拡大図であって、本発明の第１の実施形態に係る発光装置の一部拡大断面図である。
【００５７】
図１Ａに示すように、本発明の第１の実施形態に係る発光装置１００は、長尺状で矩形形状である基板１０と、当該基板１０上に島状に設けられた複数の発光部２０とを備える。本実施形態では、ドーム形状の発光部２０が、基板１０上に直線状に配列されている。また、図２に示すように、本実施形態に係る発光装置１００は、ＬＥＤチップ２１（ベアチップ）そのものが直接基板１０上に実装されたＣＯＢ構造の発光装置である。以下、発光装置１００の各構成要素について詳述する。
【００５８】
＜基板＞
図１Ａに示すように、基板１０は、その長手方向の長さ（長辺の長さ）Ｌ１とし、短手方向の長さ（短辺の長さ）をＬ２としたときに、１０≦Ｌ１／Ｌ２であって、矩形状の細長い基板である。本実施形態で示す発光装置１００は、例えば、基板１０の長辺の長さは３６０ｍｍであって、５ｍｍの間隔で７０個程度のＬＥＤチップ２１が基板１０上に実装されている。ここで、例えば、Ｌ１は１００ｍｍ以上とされ、Ｌ２は２０ｍｍ以下とされる。
【００５９】
＜発光部＞
発光部２０は、光の出射源であるＬＥＤチップを備える発光領域であって、基板１０の長手方向に沿って、一列の直線状（一次元的に）に複数設けられている。
【００６０】
図１Ｂ及び図１Ｃに示すように、本発明の第１の実施形態に係る発光装置１００における発光部２０は、基板１０の一方の面に直接実装されたＬＥＤチップ２１（半導体発光素子）と、ＬＥＤチップ２１を被覆する蛍光体含有樹脂２２（蛍光体層）とを有する。また、各発光部２０における蛍光体含有樹脂２２は、対応するＬＥＤチップ２１を覆うように基板１０上に島状で独立に分離されて形成されている。
【００６１】
本実施形態の各発光部２０は、青色ＬＥＤチップからなるＬＥＤチップ２１と黄色蛍光体粒子が含有された蛍光体含有樹脂とを有する。発光部２０では、黄色蛍光体粒子が青色ＬＥＤチップの青色光によって励起された黄色光が放出され、結果として、励起された黄色光と青色ＬＥＤチップの青色光とによって白色光が放出される。
【００６２】
蛍光体含有樹脂２２は、樹脂のようなバインダーと、蛍光体のような光波長変換体とを含む部材で構成され、ＬＥＤチップ２１を被覆するようにして基板１０上に設けられる。蛍光体含有樹脂２２は、ＬＥＤチップ２１を保護する封止部材として作用するほか、ＬＥＤチップ２１からの光を波長変換する波長変換層としての機能を発揮する。
【００６３】
本発明において、光波長変換体とは、ＬＥＤチップ２１から出射される光の波長を変換する蛍光体微粒子などをいう。本実施形態では、蛍光体微粒子として黄色蛍光体微粒子が用いられており、これをシリコーン樹脂に分散させることによって蛍光体含有樹脂２２が構成されている。黄色蛍光体粒子としては、ＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）系蛍光体材料を用いることができる。また、蛍光体含有樹脂２２のバインダーは、樹脂に限定されるものではない。例えば、チップ封止用として知られている、ガラスのような透明性部材を用いてもよい。
【００６４】
図１Ａ〜図１Ｃに示すように、蛍光体含有樹脂２２の形状は、上に凸の略半球状のドーム形状であることが好ましい。このように蛍光体含有樹脂２２をドーム形状とすることにより、ＬＥＤチップ２１から放射する光を規制することがないので、９０度という高い光配向性を実現することができる。
【００６５】
また、蛍光体含有樹脂２２の形状として略半球状のドーム形状を採用する場合、光配向性の向上という観点からは、蛍光体含有樹脂２２の最外周における曲率半径Ｒ（ｍｍ）は、０．２［１／ｍｍ］≦１／Ｒ≦２．０［１／ｍｍ］の関係を満たすことが好ましい。本実施形態において、曲率半径Ｒは、ＬＥＤチップ２１が実装される基板１０の短手方向の断面で定義される値をいう。ただし、本発明では、蛍光体含有樹脂２２の形状は特に限定されず、最外周の形状が放物線状でもよい。なお、ＳＭＤ型の場合は、蛍光体含有樹脂（蛍光体層）の表面が平面状なので、光配向性はそれほど高くなく、例えば、８０度程度である。
【００６６】
蛍光体含有樹脂２２の形成方法は、特に限定されるものではなく、樹脂、あるいはガラスのような封止材でＬＥＤチップ２１を被覆することができる方法であればよい。形成方法の具定例には、ポッティング方法、ディスペンサ方法、あるいは、所定の金型に封止材を注入し、形成する方法が含まれる。ここで、蛍光体含有樹脂２２の形成方法としてポッティング方法を採用する場合、蛍光体含有樹脂２２は、チクソ性の高い材料で構成することが好ましい。表面張力を利用してポッティングによって容易に上（基板表面側）にドーム形状の蛍光体含有樹脂２２を形成することができるためである。
【００６７】
＜導光部材＞
導光部材３０は、発光部２０から出射される光を伝播させながら、近接する他の発光部２０に導光させ、光を連結するための光バイパスとして機能するものである。本実施形態の導光部材３０は、上に凸の略半球状のドーム形状であり、隣り合う発光部２０の間の非発光部において、基板１０の長手方向に沿って一列の直線状（一次元的に）に設けられている。
【００６８】
図２に示すように、導光部材３０は、蛍光体含有樹脂２２の基板１０長手方向の両側を覆いつつ、かつ蛍光体含有樹脂２２の側部の一部から金属配線４０とレジスト８０の一部までを覆うように形成されている。導光部材３０は、蛍光体含有樹脂２２の上面近傍は覆わないように構成されることが好ましい。蛍光体含有樹脂２２の上面までも導光部材３０で覆ってしまうと、蛍光体含有樹脂２２の上面側から放出される光が減損して光取り出し効率が低下するおそれがある。その点、蛍光体含有樹脂２２の側部の一部から金属配線４０とレジスト８０の一部まで覆うように導光部材３０を形成すれば、導光部材３０が蛍光体含有樹脂２２を通して発せられる光のバイパスとなるから、蛍光体含有樹脂２２の導光部材３０で覆われた領域から導光部材３０へと光を導光させて発光領域を拡大させることができる。
【００６９】
また、上記のように蛍光体含有樹脂２２の上面に、導光部材３０で覆われていない領域を設けると、この非被覆領域から導光部材３０を介することなく発光部２０から直接光を放出させることができる。従って、発光部２０における光取り出し量を低下させずに、発光領域を拡大させることができる。
【００７０】
導光部材３０を形成する方法は、特に限定されず、上述した蛍光体含有樹脂２２の形成方法と同じ方法を採用すればよい。導光部材３０による光取出し効率を向上させる観点からは、ポッティング形式を採用することが好ましい。全体形状が上に凸の略半球状のドーム形状である導光部材３０を容易に形成することが可能となるためである。
【００７１】
導光部材３０は、シリコーン樹脂等からなる透光性部材である透明樹脂を用いることができる。なお、導光部材３０の材料としては、透明樹脂以外にも、チップ封止用として知られている、例えば、ガラスを用いることができる。また、導光部材３０は、ＬＥＤチップ２１を被覆するための封止部材との組合せを考えた場合、当該封止部材と異なる材料で形成されていてもよいが、つぶつぶ感を抑制するという観点からは、互いが重なりあう境界面を明確に形成させずに境界面における光反射を抑制するということを目的として、ＬＥＤチップの封止部材と同一種の材料で形成されていることが望ましい。
【００７２】
＜非発光部＞
本発明において、発光装置１００における非発光部とは、発光部２０以外の非発光領域をいう。当該非発光部には、金属配線４０等が設けられている。金属配線４０は、基板１０上に形成された絶縁膜１１上において、複数のＬＥＤチップ２１を直列接続できるようにパターン形成された配線パターンである。金属配線４０とＬＥＤチップ２１とはワイヤ６０によって電気的に接続されており、これにより、複数のＬＥＤチップ２１が直列接続される。
【００７３】
＜ＬＥＤチップ＞
ＬＥＤチップ２１は、基板１０上であって金属配線４０の端部に実装されている。ＬＥＤチップ２１は、本発明に係る半導体発光素子であって、本実施形態では、単色の可視光を発するベアチップである。ＬＥＤチップ２１は、金属配線４０上に形成されたダイアタッチ材７０（ダイボンド材）によってダイボンディングされている。
【００７４】
本実施形態において、ＬＥＤチップ２１は、青色光を発光する青色ＬＥＤチップが用いられる。青色ＬＥＤチップとしては、例えば、ＩｎＧａＮ系の材料によって構成された、中心波長が４５０ｎｍ〜４７０ｎｍの窒化ガリウム系の半導体発光素子を用いることができる。なお、本実施形態におけるＬＥＤチップ２１は、全方位、つまり側方、上方及び下方に向けて光を発するチップであり、例えば、側方に全光量の２０％、上方に全光量の６０％、下方に全光量の２０％の光を発する。
【００７５】
＜その他＞
図２に示すように、本実施形態におけるＬＥＤチップ２１のｐ側電極２１ａ及びｎ側電極２１ｂは、いずれもＬＥＤチップ２１の上側に形成されている。ｐ側電極２１ａ及びｎ側電極２１ｂは、金属配線４０とワイヤボンディングによってワイヤ６０と電気的に接続されている。ワイヤ６０は、例えば、金ワイヤを用いることができる。
【００７６】
また、図示しないが、基板１０には、金属配線４０に電力を供給するための電源端子が設けられており、外部電源から電源端子に電力が供給されることにより、金属配線４０及びワイヤ６０を介してＬＥＤチップ２１に給電される。これにより、ＬＥＤチップ２１の活性層が発光し、所望の光が放出される。
【００７７】
次に、本実施形態に係る発光装置１００について、図２を用いてさらに詳述する。
【００７８】
図２に示すように、本実施形態において、蛍光体含有樹脂２２（発光部）の高さをｈ１とし、導光部材３０の高さをｈ２とすると、０＜ｈ２／ｈ１≦１とすることが好ましい。これにより、発光部２０から出射した光が導光部材３０に入射し、見かけ上の発光面積が大きくなることで、隣接する発光部２０とのコントラストが小さくなる。その結果、長手方向のつぶつぶ感が抑制され、輝度均斉度が改善される。
【００７９】
また、導光部材３０は、少なくとも導光部材３０のＬＥＤチップ２１側の端部が、発光部２０の輪郭線と基板１０との交点又は当該輪郭線の延長線と基板１０との交点から延びる法線ＶＬよりもＬＥＤチップ２１側に位置するようにして構成することが好ましい。図２においては、蛍光体含有樹脂２２が基板１０と接触していないので、法線ＶＬは、蛍光体含有樹脂２２の輪郭線を基板１０に向けて延長したときの曲線と基板１０との交点における基板垂直方向の線である。
【００８０】
このように構成することにより、発光部２０から直接放出する光と導光部材３０を介して放出する光との光量のバランスを適度なものとすることができ、輝度均一性を向上させることができる。
【００８１】
また、本実施形態では、蛍光体含有樹脂２２内における光損失を低減するために蛍光体含有樹脂２２を縮小化している。これにより、図２に示すように、ワイヤ６０が蛍光体含有樹脂２２から露出している。本実施形態では、蛍光体含有樹脂２２から露出したワイヤ６０は、導光部材３０によって被覆されて導光部材３０に埋め込まれている。従って、導光部材３０によってワイヤ６０を保護することができる。すなわち、本実施形態では、光取り出し効率が高く、かつ、ワイヤを保護することができる構造とすることができる。なお、蛍光体含有樹脂２２を縮小化することにより、蛍光体含有樹脂２２の使用量を低減することができるので、コストダウンを図ることができる。
【００８２】
このような導光部材３０は、ＬＥＤチップ２１を蛍光体含有樹脂２２で封止した後に、蛍光体含有樹脂２２の側部上方から導光部材３０の材料をポッティングすることによって形成することができる。
【００８３】
なお、本実施形態において、基板１０としては、アルミニウム基板からなるメタルベース基板を用いた。また、絶縁膜１１としては、ポリイミド等の有機材料からなる絶縁膜を用いた。レジスト８０は、光を上面（光取り出し面）側に反射するために基板１０上に形成されており、白色の樹脂で構成される。金属配線４０は、薄膜の銅（Ｃｕ）からなり、その表面はメッキ処理が施されている。本実施形態において、金属配線４０の表面には、銀（Ａｇ）又は金（Ａｕ）からなるメッキ４１が被覆されている。
【００８４】
以上、本実施形態に係る発光装置１００は、導光部材３０を備えているので、発光部２０からの光を導光部材３０に導光させて導光部材３０内を伝播させることができる。これにより、発光装置１００から外部に放出される白色光は、発光部２０から外部に直接放射される白色光と、発光部２０から導光部材３０を介して外部に放射される白色光とからなる。従って、発光装置における見かけ上の発光領域を、発光部２０に加えて導光部材３０にまで拡大させることができる。この結果、つぶつぶ感を抑制することができ、色ムラや輝度ムラを抑制することができる。特に、発光部２０導光部材３０とを基板１０の長尺方向に沿って形成する場合は、長尺方向における色ムラや輝度ムラを抑制することができ、長尺方向における輝度均一性を向上させることができる。
【００８５】
ここで、本実施形態に係る発光装置１００に関して、つぶつぶ感が抑制される様子について、図３Ａ及び図３Ｂを用いて説明する。図３Ａは、本発明の第１の実施形態に係る発光装置の発光時における外観写真である。また、図３Ｂは、図１０Ａ〜図１０Ｃに示す比較例に係る発光装置７００の発光時における外観写真である。
【００８６】
図３Ａに示すように、本発明の第１の実施形態に係る発光装置１００では、発光部２０と導光部材３０とから白色光が放出されていることが分かる。一方、図３Ｂに示すように、比較例に係る発光装置７００では、発光部７２０のみから白色光が放出されている。
【００８７】
図３Ａと図３Ｂとを比べると、図３Ａに示す本発明の第１の実施形態に係る発光装置１００の方が、図３Ｂに示す比較例に係る発光装置７００と比べて、発光領域が拡大していることが分かる。また、図３Ａに示す本発明の第１の実施形態に係る発光装置１００によれば、図３Ｂに示す比較例に係る発光装置７００では非発光部（発光部７２０以外）であった非発光領域が発光領域になっていることが分かる。これにより、比較例の図３Ｂでは、基板の長手方向において発光部２０と非発光部とが交互に繰り返されてつぶつぶ感を与えていたが、本発明の図３Ａでは、非発光部であった隣り合う発光部２０の間の領域が発光領域となって、基板長手方向に発光領域が連続する状態となっているので、つぶつぶ感が抑制される。
【００８８】
なお、図１Ａ及び図１Ｂに戻り、非発光部における隣り合う導光部材３０の距離をＤ１とし、基板１０上のＬＥＤチップ２１の実装数をｎとすると、基板の長手方向の長さＬ１に対して、０≦Ｄ１／Ｌ１≦Ｌ１／２ｎであることが好ましい。これにより、つぶつぶ感をさらに抑制することができる。一方で、実装基板（長手方向の長さＬ１）に対して、均等な間隔で、ｎ個のＬＥＤチップが実装されている場合、Ｄ１／Ｌ１がＬ１／２ｎを超えてしまうと、隣り合う導光部材３０の距離Ｄ１が発光部２０よりも大きくなるため、結果として、つぶつぶ感の抑制効果が小さくなる。さらに、隣接する蛍光体含有樹脂２２に白色光が入射し、蛍光体を再励起してしまい、所望の発光色に対して色ずれが発生するという不具合が生じるおそれもある。
【００８９】
また、本実施形態では、導光部材３０は蛍光体含有樹脂２２の一部を被覆するようにして発光部２０（蛍光体含有樹脂２２）に接触するように構成したが、これに限らない。例えば、導光部材３０を、隣り合う発光部２０の間の非発光部に、発光部２０と接触することなく配置させても構わない。例えば、基板１０の長手方向に沿って発光部２０と導光部材３０とが互いに間隙をあけて交互に配列されるように構成することができる。このように導光部材３０を配置することによっても発光部２０から放出された光は導光部材３０に導光させることができるので、発光領域を発光部２０以外にも拡大させることができ、つぶつぶ感を抑制することができる。なお、この場合、導光部材３０の発光部２０側の両端面を、発光部２０に対向して配置することが好ましい。
【００９０】
ただし、本実施形態のように、導光部材３０は蛍光体含有樹脂２２の一部を被覆するようにして発光部２０（蛍光体含有樹脂２２）に接触するように構成する方が、発光部２０から出射した光が導光部材３０に入射しやすくなり、見かけ上の発光面積が大きくなることで隣接する発光部２０とのコントラストを小さくでき、結果として、つぶつぶ感を抑制する効果に優れる。
【００９１】
また、本実施形態では、基板１０の長手方向に沿って交互に配列された発光部２０と導光部材３０とを、互いの対向部分を接触させるようにして構成する。本構成を採用すれば、発光部２０と導光部材３０とを間隙をあけて配列する場合と比べて、発光部２０からの光が導光部材３０に対して容易に導光するため、発光部２０と導光部材３０の間における光損失を抑制することができる。また、発光部２０からの出射光が導光部材３０に誘導され、発光部２０と導光部材３０との接触部分を介して、さらに基板１０の長手方向に繋がりあうので、結果として、発光領域を拡大することができるとともに、発光輝度を向上させることができる。
【００９２】
本実施形態に係る発光装置１００では、単に発光部２０と導光部材３０とを接触させるだけではなく、ドーム状に形成された蛍光体含有樹脂２２の両側部分のみを導光部材３０によって被覆している。これにより、蛍光体含有樹脂２２内における光路長が長い部分に導光部材３０を形成することになるので、色ムラ（色分離）を低減することができる。
【００９３】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る発光装置２００について、図４Ａ及び図４Ｂを用いて説明する。図４Ａは、本発明の第２の実施形態に係る発光装置の平面図である。また、図４Ｂは、図４ＡのＸ−Ｘ’線に沿って切断した本発明の第２の実施形態に係る発光装置の断面図である。
【００９４】
本発明の第２の実施形態に係る発光装置２００は、本発明の第１の実施形態に係る発光装置１００と基本的な構成は同じであり、図４Ａ及び図４Ｂは、それぞれ図１Ｂ及び図１Ｃに対応する。図４Ａ及び図４Ｂにおいて、図１Ｂ及び図１Ｃに示す構成要素と同じ構成要素については、同じ符号を付しており、その詳しい説明は省略する。
【００９５】
図４Ａ及び図４Ｂに示す本発明の第２の実施形態に係る発光装置２００が、図１Ｂ及び図１Ｃに示す本発明の第１の実施形態に係る発光装置１００と異なる点は、導光部材の構成である。
【００９６】
図４Ａ及び図４Ｂに示すように、本発明の第２の実施形態に係る発光装置２００における導光部材２３０は、隣り合う発光部２０において、両発光部２０を接続するように形成されている。本実施形態において、隣り合う発光部２０間の距離は１つの発光部２０における基板長手方向の長さよりも長いので、導光部材２３０は長尺状に形成されている。また、導光部材２３０の基板短手方向の長さ（幅）は、１つの発光部２０における基板短手方向の長さと略同等となるように構成されている。これにより、発光部２０と導光部材２３０とは、基板１０の長手方向に沿って一直線状となるように構成されている。
【００９７】
また、発光部２０間の導光部材２３０の両端部分は、発光部２０の当該導光部材２３０側の一部分を覆うようにして構成されている。この構成は、発光部２０が形成された後に、隣り合う発光部２０を跨るように両発光部２０の一部を導光部材２３０によって覆うことにより形成することができる。なお、図４Ｂに示すように、導光部材２３０は、上に凸のドーム状に形成されている。
【００９８】
以上、本発明の第２実施形態に係る発光装置２００によれば、基板長手方向において隣り合う発光部２０の非発光部を埋めるようにして導光部材２３０が設けられている。これにより、両側の発光部２０からの光が導光部材２３０に導光されて導光部材２３０内を伝播することにより、基板長手方向においては隙間なく連続的に発光領域を形成することができる。これにより、隣り合う発光部２０間に非発光部を存在させることなく発光領域を拡大することができる。従って、第１の実施形態に比べて、つぶつぶ感をより一層抑制することができ、色ムラや輝度ムラを一層抑制することによって長尺方向における輝度均一性をさらに向上させることができる。
【００９９】
なお、上述のように、本実施形態においても、導光部材２３０は、ドーム状に形成された蛍光体含有樹脂２２の両側部分のみを被覆している。これにより、蛍光体含有樹脂２２内における光路長が長い部分に導光部材２３０を形成することになるので、色ムラ（色分離）を低減することもできる。
【０１００】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態に係る発光装置３００、３００Ａについて、図５Ａ及び図５Ｂを用いて説明する。図５Ａは、本発明の第３の実施形態に係る発光装置の断面図である。また、図５Ｂは、本発明の第３の実施形態における他の例に係る発光装置の断面図である。
【０１０１】
まず、図５Ａに示す本発明の第３の実施形態に係る発光装置３００は、本発明の第１の実施形態に係る発光装置と基本的な構成は同じであり、図５Ａは図１Ｃに対応する。図５Ａにおいて、図１Ｃに示す構成要素と同じ構成要素については、同じ符号を付しており、その詳しい説明は省略する。
【０１０２】
図５Ａに示す本発明の第３の実施形態に係る発光装置３００が、図１Ｃに示す本発明の第１の実施形態に係る発光装置１００と異なる点は、導光部材の構成である。
【０１０３】
本発明の第３の実施形態に係る発光装置３００における導光部材３３０には、拡散材が含有されている。すなわち、本実施形態において、導光部材３３０は、当該導光部材３３０内を導光する光を拡散させる機能を有する。
【０１０４】
このように導光部材３３０に拡散材を含有させることにより、導光部材３３０内を伝播する発光部２０からの白色光の進行方向を導光部材３３０内の拡散材によって変えることができるので、導光部材３３０内を伝播する白色光を上面（光取り出し面）に向けて拡散させて進行させることができる。
【０１０５】
これにより、発光部２０の白色光を、導光部材３３０の導光作用によって基板１０の水平方向に進行させることができるとともに、導光部材３３０の拡散作用によって前面（光取り出し面）に放射状に進行させることができる。従って、見かけ上の発光領域を拡大させてつぶつぶ感を抑制することができるとともに、光取り出し効率を向上させることができる。
【０１０６】
また、図５Ｂに示す本発明の第３の実施形態の他の例に係る発光装置３００Ａは、本発明の第２の実施形態に係る発光装置と基本的な構成は同じであり、図５Ｂは図４Ｂに対応する。図５Ｂにおいて、図４Ｂに示す構成要素と同じ構成要素については、同じ符号を付しており、その詳しい説明は省略する。
【０１０７】
図５Ｂに示す本発明の第３の実施形態の他の例に係る発光装置３００Ａが、図４Ｂに示す本発明の第２の実施形態に係る発光装置２００と異なる点は、導光部材の構成である。
【０１０８】
本発明の第３の実施形態の他の例に係る発光装置３００Ａにおける導光部材３３０Ａには、拡散材が含有されている。すなわち、図５Ａと同様に、本実施形態においても、導光部材３３０Ａは、当該導光部材３３０Ａ内を導光する光を拡散させる機能を有する。
【０１０９】
このように導光部材３３０Ａに拡散材を含有させることにより、導光部材３３０Ａ内を伝播する発光部２０からの白色光の進行方向を導光部材３３０Ａ内の拡散材によって変えることができるので、導光部材３３０Ａ内を伝播する白色光を上面（光取り出し面）に向けて拡散させて進行させることができる。
【０１１０】
これにより、発光部２０の白色光を、導光部材３３０Ａの導光作用によって基板１０の水平方向に進行させることができるとともに、導光部材３３０Ａの拡散作用によって前面（光取り出し面）に放射状に進行させることができる。従って、発光領域を拡大させてつぶつぶ感を抑制することができるとともに、光取り出し効率を向上させることができるので輝度を向上させることができる。
【０１１１】
さらに、基板長手方向において隣り合う発光部２０の非発光部を埋めるようにして導光部材３３０Ａが設けられている。これにより、発光部２０からの光が導光部材３３０Ａに導光されることにより、基板長手方向においては隙間なく連続的に発光領域を形成することができる。これにより、隣り合う発光部２０間に非発光部を存在させることなく発光領域を拡大することができるので、つぶつぶ感をより一層抑制することができる。
【０１１２】
なお、第２の実施形態と同様に、導光部材３３０Ａは、ドーム状に形成された蛍光体含有樹脂２２の両側部分のみを被覆している。これにより、蛍光体含有樹脂２２内における光路長が長い部分に導光部材３３０Ａを形成することになるので、色ムラ（色分離）を低減することもできる。
【０１１３】
また、以上の図５Ａ及び図５Ｂに示す本発明の第３の実施形態に係る発光装置３００、３００Ａにおいて、導光部材３３０、３３０に含有する拡散材については、ＬＥＤチップ２１に近い側の拡散材の密度は小さくし、ＬＥＤチップ２１に遠い側の拡散材の密度は大きくすることが好ましい。すなわち、導光部材３３０、３３０Ａにおける拡散材の密度は、ＬＥＤチップ２１から遠ざかるに従って大きくすることが好ましい。これにより、導光部材内の輝度均一性を向上させることができる。
【０１１４】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態に係る発光装置８００について、図５Ｃ及び図５Ｄを用いて説明する。図５Ｃは、本発明の第４の実施形態に係る発光装置の平面図である。また、図５Ｄは、本発明の第４の実施形態における発光装置を製造する際の模式断面図である。
【０１１５】
図５Ｃに示すように、本実施形態に係る発光装置８００は、第１〜３の実施形態に係る発光装置と基本的な構成は同じであるが、複数のＬＥＤチップ２１が蛍光体含有樹脂８２２で一括封止された長尺状の発光部８２０を備える点で異なる。なお、発光装置８００において、前述の各実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を付すとともに、説明の詳細は省略する。
【０１１６】
複数のＬＥＤチップ２１は、一列に規則的に配列された素子列を構成する。また、この素子列は、基板１０上に、隣接する素子列の間に非発光領域を形成しながら、軸方向に対して並べて設けられている。本実施形態では、５個のＬＥＤチップ２１が１列に実装されている。なお、素子列を構成するＬＥＤチップ２１の数は特に限定されず、所望とする発光装置の明るさなどに基づき適宜設定すればよい。
【０１１７】
各ＬＥＤチップ２１は、その列方向（Ｙ軸方向）に直線状に配列されている。直線状とは、具体的には、例えば、素子列の配列軸（素子列に属する各発光素子の平面視における中心を結んでなる配列軸）Ｊ２に対して各ＬＥＤチップ２１の中心が３０μｍ以内のずれの範囲で実装されていることをいう。
【０１１８】
このようにＬＥＤチップ２１を直線状に配列すれば、各ＬＥＤチップ２１を封止する蛍光体含有樹脂８２２も直線状に形成しやすい。また、蛍光体含有樹脂８２２が直線状であれば、形成が容易であるため、高集積の発光装置８００を生産性よく製造することができる。
【０１１９】
図５Ｃに示すように、素子列を構成する各ＬＥＤチップ２１同士の間隔Ｄ１は、０．８ｍｍ以上３．０ｍｍ以下の範囲であることが好ましい。この範囲よりも小さいと、ＬＥＤチップ２１からの熱が十分に放熱されず、この範囲よりも大きいと、隣り合うＬＥＤチップ２１の間隔が空き過ぎて輝度ムラが生じるおそれがある。
【０１２０】
蛍光体含有樹脂８２２の長手方向に沿った中心軸Ｊ１は、素子列の配列軸Ｊ２と一致している。中心軸Ｊ１と配列軸Ｊ２とが一致しない状態では、出射光Ａ１が黄味を帯びた白色光になり、出射光Ａ２が青味を帯びた白色光になるため、発光部８２０単位で出射光に色ムラが生じるおそれがある。一方で、本実施形態のように、中心軸Ｊ１と配列軸Ｊ２とが一致している状態では、出射光Ａ１およびＡ２ともに、白色光となりやすい。
【０１２１】
また、このような複数のＬＥＤチップ２１を備えた長尺状の発光部８２０を形成する場合、蛍光体含有樹脂８２２は、その長手方向両端部が曲率を有してＲ形状になっていること、さらに、その短手方向に沿った断面の形状は略半楕円形であることが好ましい。
【０１２２】
このように蛍光体含有樹脂８２２の長手方向両端部がこのようにＲ形状を有していると、それら長手方向両端部において応力集中が生じ難い。また、素子列の端部側に設けられたＬＥＤチップ２１から蛍光体含有樹脂８２２端部までの距離が全包囲において略均一であるから、ＬＥＤチップ２１からの出射光が前記蛍光体含有樹脂８２２の外部に取り出し易くなる。
【０１２３】
なお、図示しないが、本基板１０表面の両端部には、一対のランドが設けられている。この一対のランドには、それぞれ点灯回路ユニットの一対のリード線が接続され、それらリード線を介して前記点灯回路ユニットから各ＬＥＤチップ２１に電力が給電されることで、前記各ＬＥＤチップ２１が発光する。
【０１２４】
以上、説明してきたように、発光装置８００は、素子列を構成する複数のＬＥＤチップ２１が、長尺状の蛍光体含有樹脂８２２によって一括封止されている。本構成を採用すれば、全てのＬＥＤチップ２１を、それぞれ個々に蛍光体含有樹脂（封止部材）８２２で封止した場合と比べて、生産性が向上する。一方で、複数のＬＥＤチップ２１を一括封止した場合、局所的に熱がこもり、色ムラなどが生じるおそれがある。ところが、前述のように、長尺状の蛍光体含有樹脂８２２の端部に曲率を設けることで、ＬＥＤチップ２１から発熱した場合も、その熱が略均一に放熱される。そのため、局所的な過剰高温によるＬＥＤチップ２１の輝度低下や蛍光体の励起効率低下が起こり難いから、結果として、発光装置８００に輝度ムラおよび色ムラが生じ難い。
【０１２５】
また、蛍光体含有樹脂８２２が局所的に高温になると、部位によって膨張量に違いが生じ、それにより内部応力が増加して、その結果クラックなどが発生して封止信頼性が低下する。その点、本実施の形態に係る発光装置８００は、蛍光体含有樹脂８２２が素子列に沿って形成されている。そうすると、前記蛍光体含有樹脂８２２は、主として素子列に沿った方向に膨張収縮するため、内部応力が増加し難く、封止信頼性が低下し難い。
【０１２６】
発光装置８００のつぶつぶ感、色ムラなどをより抑制する観点から、基板１０の長手方向に沿った発光部８２０の幅Ｗ１、非発光領域を被覆する導光部材８３０の幅Ｗ２、素子列を構成する各ＬＥＤチップ２１同士の間隔Ｄ１、発光部８２０内に実装されるＬＥＤチップの数をＮ個とすると（例えば、本実施形態では、ＬＥＤチップの数は５個であるので、Ｎ＝５である）、下記の（ａ）及び（ｂ）の２式を満たすことが好ましい。
【０１２７】
（ａ）  （１／Ｎ）≦Ｗ２／Ｗ１≦（３／Ｎ）
（ｂ）  Ｄ１≦Ｗ２
【０１２８】
上記の（ａ）及び（ｂ）の２式を同時に満たす場合、蛍光体含有樹脂８２２内の両端に配置されたＬＥＤチップ２１から導光部材に十分な光を導光できるので、非発光部を存在させることなく発光領域を拡大することができるから、結果として、隣り合う発光部８２０間における輝度ムラをより一層抑制することができる。
【０１２９】
一方で、上記（ａ）の式において、Ｗ２／Ｗ１が上限値である３／Ｎを超えて大きくなると、蛍光体含有樹脂８２２内の両端に配置されたＬＥＤチップの光の導光距離が大きくなるので、十分に光が導光されない。したがって、隣り合う発光部８２０間における輝度ムラを抑制する効果が小さくなるため好ましくない。一方で、Ｗ２／Ｗ１が下限値である１／Ｎを下回ると、隣り合う発光部８２０間の間隔Ｗ２が小さくなり、隣り合う発光部８２０間における輝度ムラが発生しにくいので、結果として、導光部材を配置する意味を成さなくなるため好ましくない。
【０１３０】
また、上記（ｂ）の式において、Ｄ１＞Ｗ２の場合は、Ｗ２／Ｗ１が下限値である１／Ｎを下回った場合と同様に、隣り合う発光部８２０間の輝度ムラが発生しにくいので、結果として導光部材を配置する意味を成さなくなるため好ましくない。
【０１３１】
＜長尺状の発光部の形成方法＞
複数のＬＥＤチップ２１を一括封止するための長尺状の蛍光体含有樹脂８２２は、ディスペンサ方式を採用することで容易に形成可能である。
【０１３２】
本実施形態では、図５Ｄに示すように、先ず、一列に並んだ複数のＬＥＤチップ２１からなる素子列が実装された基板１０を準備する。基板１０上には、配線パターン８４０が形成されている。
【０１３３】
次に、素子列を構成する各ＬＥＤチップ２１が被覆されるように、その素子列に沿ってディスペンサーノズルから樹脂ペースト９４０をライン状に塗布する。塗布後、樹脂ペースト９４０を固化させる。固化の方法は特に限定されず、使用する樹脂ペースト９４０の固化に最適な温度に設定されたオーブンなどを用いてもよいし、自然乾燥させてもよい。このようにして、樹脂ペースト９４０を固化させることで、複数のＬＥＤチップ２１で構成された長尺状の発光部が形成される。
【０１３４】
樹脂ペースト９４０の塗布量がばらつくと、蛍光体含有樹脂の形状もばらつくため、ＬＥＤチップ２１近辺に配される蛍光体量のばらつきにも繋がり、結果として、色ムラなどの原因となりやすい。そのため、ディスペンスは高い定量精度で行うことが好ましく、１つの長尺状の蛍光体含有樹脂当たり、０．５ｍｇ以内の誤差範囲で塗布することが好ましい。なお、金型を用いて長尺状の蛍光体含有樹脂を形成してもよく、この場合、定量精度に加えて、基板１０に対する前記金型の位置精度も重要となるから、８０μｍ以内の誤差範囲で位置決めすることが好ましい。
【０１３５】
変形などを引き起こすことなく、安定して蛍光体含有樹脂２２を形成するためには、その原料となる樹脂ペースト９４０の粘度が、２０〜６０［Ｐａ・ｓｅｃ．］の範囲であることが好ましい。このように最適な粘度範囲を実現すると、蛍光体含有樹脂の長手方向両端部を容易にＲ形状にしたり、短手方向に沿った断面の形状を容易に略半楕円形にしたりできる。また、樹脂ペースト９４０を６０［Ｐａ・ｓｅｃ．］に近づく程度に高粘度にすれば、当該樹脂ペースト９４０に含有される蛍光体が沈降し難くなるため、発光部８２０の出射光に色ムラが生じ難い。
【０１３６】
一方で、上記粘度範囲を逸脱して、例えば、樹脂ペースト９４０の粘度が２０［Ｐａ・ｓｅｃ．］未満となれば、樹脂ペースト９４０を塗布した直後からその樹脂ペースト９４０の形状が崩れ、設計どおりの形状の蛍光体含有樹脂を形成することが難しくなるおそれが高い。蛍光体含有樹脂２２の形状が設計どおりでないと、発光部８２０の出射光に色ムラが生じるなど性能面で問題となるほか、長尺状の発光部を構成するワイヤ９２１などが蛍光体含有樹脂から露出するなど封止信頼性の面でも問題が生じうる。また、この範囲よりも大きいと、ディスペンサのノズル内部での樹脂ペースト９４０の抵抗が高くなり過ぎて塗布が困難になるおそれも生じる。
【０１３７】
樹脂ペースト９４０の粘度を好適なものとするためには、樹脂ペースト９４０にフィラー若しくは蛍光体が５ｗｔ％以上含有されていることが好ましい。前記フィラーには例えば白色のものを用いることができる。また、蛍光体含有樹脂の形状を好適に維持するために、前記蛍光体含有樹脂のショアＡ硬度は２０以上であることが好ましい。
【０１３８】
（第５の実施形態）
以下、本発明の第１〜第４の実施形態に係る発光装置の適用例について、第５〜第７の実施形態に基づいて説明する。
【０１３９】
まず、本発明の第１〜第４の実施形態に係る発光装置を、液晶表示装置用のバックライトユニットに適用した例について、図６を用いて説明する。図６は、本発明の第５の実施形態に係るバックライトユニットの分解斜視図である。
【０１４０】
図６に示すように、発明の第５の実施形態に係るバックライトユニット４００は、光源を導光板の側方に配置したエッジライト型のバックライトユニットであって、筐体４１０、反射シート４２０、導光板４３０、発光装置４４０、光学シート群４５０及び前面枠４６０を備える。
【０１４１】
筐体４１０は、偏平な箱型であり、ステンレス等からなる鋼板をプレス加工して形成される。筐体４１０は底面に開口４１１を有し、筐体４１０の開口部周縁にはフランジ部４１２が形成されている。フランジ部４１２には、前面枠４６０を締結するためのネジ孔４１３が形成されている。
【０１４２】
反射シート４２０は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなるシートであり、発光装置からの白色光を反射させながら当該白色光を導光板４３０内に進行させる。
【０１４３】
導光板４３０は、例えばポリカーボネート（ＰＣ）やアクリルからなるシートであり、その光射出面（前面）に対向する反射シート４２０側の主面（後面）に、導光板４３０に入射した光を拡散させて光射出面から射出させるための採光要素であるドットパターンが印刷されている。採光要素としては、導光板４３０の後面に印刷及び成形等によって形成された光散乱構造体等の光散乱要素及びプリズム形状、又は導光板４３０の内部に形成された光散乱要素等が用いられる。
【０１４４】
光学シート群４５０は、同じサイズ及び同じ平面形状（矩形状）の拡散シート４５１、プリズムシート４５２及び偏光シート４５３から構成される。拡散シート４５１は、例えばＰＥＴからなるフィルム及びＰＣからなるフィルム等である。プリズムシート４５２は、例えばポリエステルからなるシートであり、片面にアクリル樹脂で規則的なプリズムパターンが形成される。偏光シート４５３は、例えばポリエチレンナフタレートからなるフィルムが用いられる。
【０１４５】
前面枠４６０は、ネジ４６１を筐体４１０のネジ孔４１３に螺合させることで筐体４１０のフランジ部４１２に固定される。前面枠４６０は、筐体４１０とともに導光板４３０及び光学シート群４５０を狭持する。
【０１４６】
発光装置４４０は、上述した本発明の第１〜第４の実施形態に係る発光装置である。本実施形態では、４つの発光装置が用いられ、それぞれヒートシンク４７０に設けられている。ヒートシンク４７０に設けられた発光装置４４０は、光放射面が導光板４３０の側面に対向するように配置される。
【０１４７】
ヒートシンク４７０は、発光装置４４０を保持し、例えばＬ字状のアルミニウムからなる引き抜き材（アングル材）で構成される。ヒートシンク４７０は、筐体４１０にネジ等で固定される。
【０１４８】
以上、本発明の第５の実施形態に係るバックライトユニット４００は、本発明の第１〜第４の実施形態に係る発光装置を用いているので、色ムラや輝度ムラがなく、また、光取り出し効率が高いバックライトユニットを実現することができる。
【０１４９】
（第６の実施形態）
次に、本発明の第１〜第４の実施形態に係る発光装置を、液晶表示装置に適用した例について、図７を用いて説明する。図７は、本発明の第６の実施形態に係る液晶表示装置の断面図である。
【０１５０】
図７に示すように、本発明の第６の実施形態に係る液晶表示装置５００は、例えば、液晶テレビや液晶モニタであり、液晶表示パネル５１０と、液晶表示パネル５１０の背面に配されたバックライトユニット５２０と、液晶表示パネル５１０及びバックライトユニット５２０が収納されるハウジング５３０とを備えている。
【０１５１】
本実施形態において、バックライトユニット５２０には、上述の本発明の第４の実施形態に係るバックライトユニットが用いられている。また、バックライトユニット５２０には、ＬＥＤを備える発光装置５２１が設けられている。発光装置５２１は、本発明の第１〜第４の実施形態に係る発光装置を用いる。
【０１５２】
以上、本発明の第５の実施形態に係る液晶表示装置５００は、色ムラや輝度ムラがなく、光取り出し効率が高いバックライトユニット５２０を用いているので、高いコントラストで高輝度の液晶表示装置を実現することができる。
【０１５３】
（第７の実施形態）
次に、本発明の第１〜第４の実施形態に係る発光装置を、照明装置に適用した例について、図８を用いて説明する。図８は、本発明の第７の実施形態に係る照明装置の断面図である。
【０１５４】
本発明の第７の実施形態に係る照明装置６００は、本発明の第１〜第３の実施形態に係る発光装置を備える直管形ＬＥＤランプであり、図８に示すように、一般照明用の直管状の蛍光灯である。
【０１５５】
本実施形態に係る照明装置６００は、長尺状のガラス管６１０と、ガラス管６１０内に配される発光装置６２０と、一対の口金ピン６３０とを有し、ガラス管６１０の両端に装着された口金６４０と、発光装置６２０をガラス管６１０に接触状態で接合（固着）する接着材（不図示）と、口金６４０を介して給電を受けて発光装置６２０のＬＥＤチップ６２１を発光させる点灯回路（不図示）とを備える。
【０１５６】
以上、本発明の第７の実施形態に係る照明装置６００は、本発明の第１〜第４の実施形態に係る発光装置を用いているので、照度の高い照明装置を実現することができる。
【０１５７】
（変形例）
次に、上述した本発明の実施形態に係る発光装置にいて、図９Ａ及び図９Ｂを用いて説明する。図９Ａは、本発明の変形例に係る照明装置の平面図である。また、図９Ｂは、図９ＡのＹ−Ｙ’線に沿って切断した本発明の変形例に係る照明装置の断面図である。
【０１５８】
図９Ａ及び図９Ｂに示すように、本発明の変形例に係る照明装置は、基板に形成された溝３１を備える。溝３１は、導光部材３０の端部の位置を規制するために形成される。本実施形態では、溝３１は、絶縁膜１１表面から基板１０内の一部までを削ることによって形成される。また、溝３１の平面形状は、図９Ａに示すように、基板長辺方向の長辺部分が基板短辺方向の短辺部分よりも長い矩形状である。
【０１５９】
このように、基板１０に溝３１を形成しておくことで、チクソ性の高い導光部材３０を塗布したときに、図９Ｂに示すように、表面張力によって当該導光部材３０の端部は溝３１の縁によって規制されることになり、導光部材３０の幅を制御することができる。また、このように導光部材３０の端部が表面張力によって規制されることにより、導光部材３０を所望のドーム形状に形成することもできる。
【０１６０】
なお、本実施形態では、導光部材３０を形成する領域を挟むようにして、対向する一対の溝３１を形成している。これにより、導光部材３０における基板１０の両長辺側の位置が規制されるので、所定の領域に所定の形状の導光部材３０を形成することができる。
【０１６１】
以上、本変形例に係る発光装置によれば、基板１０に溝３１が形成されているので、所定の領域に所定の形状で導光部材３０を容易に形成することができる。
【０１６２】
以上、本発明に係る発光装置、バックライトユニット、液晶表示装置及び照明装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。
【０１６３】
例えば、上述の実施形態において、導光部材にフィラーを混ぜることが好ましい。これにより、導光部材のチクソ性を向上させることができる。
【０１６４】
また、上述の実施形態において、蛍光体含有樹脂と導光部材とを接触させる場合は、蛍光体含有樹脂の屈折率をｎ１とし、導光部材の屈折率をｎ２とすると、ｎ１≦ｎ２であることが好ましい。これにより、ＬＥＤチップからの光を、蛍光体含有樹脂と導光部材とのとの界面において全反射させることなく導光部材に入射させることができ、導光部材における輝度を向上させることができる。
【０１６５】
また、蛍光体含有樹脂の径は、ＬＥＤチップからの光の蛍光体含有樹脂による吸収を抑え、光取り出し効率を向上させるために、小さいことが好ましい。また、発光装置をバックライトユニットに適応する場合は、蛍光体含有樹脂の径を導光板の厚さよりも小さくすることが好ましい。これにより、発光装置から導光板への光入射効率を向上させることができ、導光板の薄型化に伴う光入射効率の低下を抑えることが可能となる。
【０１６６】
また、上記の第３の実施形態では、導光部材に拡散材を含有させることによって導光部材内を伝播する白色光の進行方向を変えたが、これに限らない。例えば、導光部材、基板又は導光部材と基板との間の部材の表面に拡散反射させるような反射材やバンプを形成しても構わない。これにより、導光部材内を伝播する白色光の進行方向を変えて当該白色光を上面（光取り出し面）に進行させることができる。さらに、この場合、ＬＥＤチップに近い側の反射材等の密度は小さくし、ＬＥＤチップに遠い側の反射材等の密度は大きくすることが好ましく、反射材等の密度をＬＥＤチップから遠ざかるに従って大きくすることが好ましい。これにより、導光部材内の輝度均一性を向上させることができる。
【０１６７】
また、上記の変形例において、溝は導光部材の位置を規制するために形成したが、これに限らない。例えば、蛍光体含有樹脂の位置を規制するために溝を形成しても構わない。
【０１６８】
また、本実施形態において、ＬＥＤチップ２１は、ｐ側電極２１ａ及びｎ側電極２１ｂがいずれも上面側に形成された上面２電極型のＬＥＤチップを用いたが、これに限らない。例えば、上面にｐ側電極（又はｎ側電極）が形成され下面にｎ側電極（又はｐ側電極）が形成された上下電極型のＬＥＤチップを用いても構わない。さらに、ワイヤを用いずに、ＬＥＤチップと金属配線との間にバンプを設けたフリップチップ実装によって、ＬＥＤチップと金属配線とを接続しても構わない。フリップチップ実装とすることにより、ワイヤによる反射がないので、光取り出し効率を向上させることができる。
【０１６９】
また、本実施形態において、発光装置は、青色ＬＥＤと黄色蛍光体とによって白色光を放出するように構成したが、これに限らない。蛍光体含有樹脂として赤色蛍光体と緑色蛍光体とを含有するものを用いて、青色ＬＥＤと組み合わせることによりに白色光を放出するように構成しても構わない。
【０１７０】
また、本実施形態において、基板１０としてはメタルベース基板を用いたが、これに限らない。例えば、ＡｌＯ3からなるセラミック基板等の絶縁性基板を用いても構わない。この場合、セラミック基板は絶縁性を有しているので、基板表面に絶縁膜１１を形成する必要はない。
【０１７１】
また、本実施形態において、複数のベアチップ２１は、基板１０上に一列に並んで実装されるとしたが、二列（二次元状）以上の複数列に並んで実装されるように構成しても構わない。
【０１７２】
また、上記実施形態では、発光装置の適用例として、バックライトユニット、液晶表示装置又は照明装置への適用例を説明したが、これが限らない。その他に、例えば、複写機のランプ光源、誘導灯又は看板装置にも適用することができる。さらに、検査用ライン光源のような産業用途の光源としても利用することができる。
【０１７３】
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で当業者が思いつく各種変形を施したものも本発明の範囲内に含まれる。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、複数の実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１７４】
本発明は、ＬＥＤ等の半導体発光素子を光源とする発光装置、バックライトユニット、液晶表示装置、直管蛍光ランプ等の照明装置、誘導灯、看板装置、又は複写機等の電子機器、あるいは、検査用ライン光源のような産業用途などにおいて広く利用することができる。
【符号の説明】
【０１７５】
１０、７１０  基板
１１  絶縁膜
２０、７２０、８２０  発光部
２１、６２１、７２１  ＬＥＤチップ
２１ａ  ｐ側電極
２１ｂ  ｎ側電極
２２、７２２、８２２  蛍光体含有樹脂
３０、２３０、３３０、３３０Ａ、８３０  導光部材
４０、７４０  金属配線
４１  メッキ
６０、７６０、９２１  ワイヤ
７０  ダイアタッチ材
８０  レジスト
１００、２００、３００、３００Ａ、４４０、５２１、６２０、７００、８００  発光装置
４００、５２０  バックライトユニット
４１０  筐体
４１１  開口
４１２  フランジ部
４１３  ネジ孔
４２０  反射シート
４３０  導光板
４５０  光学シート群
４５１  拡散シート
４５２  プリズムシート
４５３  偏光シート
４６０  前面枠
４６１  ネジ
４７０  ヒートシンク
５００  液晶表示装置
５１０  液晶表示パネル
５３０  ハウジング
６００  照明装置
６１０  ガラス管
６３０  口金ピン
６４０  口金
８４０  配線パターン
９４０  樹脂ペースト
【図１Ａ】
2012001938.tif 000003
【図１Ｂ】
2012001938.tif 000004
【図１Ｃ】
2012001938.tif 000005
【図２】
2012001938.tif 000006
【図３Ａ】
2012001938.tif 000007
【図３Ｂ】
2012001938.tif 000008
【図４Ａ】
2012001938.tif 000009
【図４Ｂ】
2012001938.tif 000010
【図５Ａ】
2012001938.tif 000011
【図５Ｂ】
2012001938.tif 000012
【図５Ｃ】
2012001938.tif 000013
【図５Ｄ】
2012001938.tif 000014
【図６】
2012001938.tif 000015
【図７】
2012001938.tif 000016
【図８】
2012001938.tif 000017
【図９Ａ】
2012001938.tif 000018
【図９Ｂ】
2012001938.tif 000019
【図１０Ａ】
2012001938.tif 000020
【図１０Ｂ】
2012001938.tif 000021
【図１０Ｃ】
2012001938.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】平成23年10月19日(2011.10.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板に実装された複数の半導体発光素子及び光波長変換体を含み前記半導体発光素子のそれぞれを被覆する波長変換層を含む複数の発光部と、
前記基板上であって、隣り合う発光部の間に設けられた導光部材と、を備え、
前記導光部材は、前記波長変換層の一部を覆うように形成される
発光装置。
【請求項２】
前記導光部材は、前記波長変換層と隣接している
請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
少なくとも前記導光部材の前記半導体発光素子側の端部が、前記発光部の輪郭線又は当該輪郭線の延長線と前記基板との交点から延びる法線よりも前記半導体発光素子側に位置する
請求項１又は２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記導光部材は、隣り合う発光部を連結する
請求項１〜３のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項５】
前記導光部材は、当該導光部材内を導光する光を拡散させる機能を有する
請求項１〜４のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項６】
前記導光部材は、拡散材を含有する
請求項５に記載の発光装置。
【請求項７】
前記導光部材における前記拡散材の密度は、前記半導体発光素子から遠ざかるに従って大きくなる
請求項６に記載の発光装置。
【請求項８】
前記波長変換層の屈折率をｎ１とし、前記導光部材の屈折率をｎ２とすると、
ｎ１≦ｎ２である
請求項１〜６のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項９】
前記導光部材は、透明樹脂である
請求項１〜８のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１０】
前記波長変換層は、前記半導体発光素子の光を励起する蛍光体を含む蛍光体層である
請求項１〜９のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１１】
前記波長変換層は、ドーム状である
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１２】
前記基板は、長尺状であり、
前記複数の発光部及び前記導光部材は、前記基板の長手方向に沿って直線状に一列で配置されている
請求項４に記載の発光装置。
【請求項１３】
隣り合う前記導光部材の距離をＤ１とし、前記基板の長手方向の長さをＬ１とすると、
０≦Ｄ１／Ｌ１≦Ｌ１／２ｎ
である
請求項１２に記載の発光装置。
【請求項１４】
前記基板の短手方向の長さをＬ２としたときに、
１０≦Ｌ１／Ｌ２
である
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１５】
前記発光部の高さをｈ１とし、前記導光部材の高さをｈ２とすると、
０＜ｈ１／ｈ２≦１
である
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１６】
前記基板上に、前記導光部材の端部の位置を規制するための溝が形成される
請求項１〜１５のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか１項に記載の発光装置を備える
バックライトユニット。
【請求項１８】
請求項１７に記載のバックライトユニットと、
前記バックライトユニットから照射される光の光路上に配置された液晶パネルと、を備える
液晶表示装置。
【請求項１９】
請求項１〜１５のいずれか１項に記載の発光装置を備える
照明装置。
【国際調査報告】
2012001938.tif 000023
2012001938.tif 000024
2012001938.tif 000025
2012001938.tif 000026